Уровни языков программирования и эволюция языков кратко

Языки программирования часто классифицируют по уровню. Уровень языка показывает, насколько язык близок к естественной для человека записи. Процедурные языки - самого низкого уровня. Функциональные - значительно выше. Логические языки в принципе могут быть самого высокого уровня, но из-за высокой сложности теории, лежащей в их основе, разрабатываются довольно медленно. Широко распространенных в мире языков логической группы довольно мало.

Рассмотренные нами группы языков не являются чем-то абсолютным. Со временем могут появиться новые подходы в программировании, которые будут выделены в отдельные группы. Поэтому встает вопрос: что есть общего между различными языками, в чем их сущность.

В принципе все языки программирования созданы для решения задач с использованием математики (практически всех ее разделов). Наиболее близким к человеку является язык математической записи условия задачи и ее решения. Имеется в виду не только строго формализованные правила математических обозначений, а изложение с применением естественных для людей приемов оформления и комментирования. Возможно даже с применением фраз на обычных языках общения, подобно тому, как записывают задачи школьники или студенты.

В настоящее время в мире существует несколько сотен реально используемых языков программирования. Для каждого есть своя область применения.

Любой алгоритм, как мы знаем, есть последовательность предписаний, выполнив которые можно за конечное число шагов перейти от исходных данных к результату. В зависимости от степени детализации предписаний обычно определяется уровень языка программирования - чем меньше детализация, тем выше уровень языка.

По этому критерию можно выделить следующие уровни языков программирования :

• машинные;
• машинно-оpиентиpованные (ассемблеpы);
• машинно-независимые (языки высокого уровня).

Машинные языки и машинно-ориентированные языки - это языки низкого уровня или языки первого поколения - 1GL, требующие указания мелких деталей процесса обработки данных.

С появлением ЭВМ 2-го поколения (транзисторных) появились языки второго поколения (2GL), в которых степень интеграции действий была на порядок выше. Это такие языки, как макроассемблер и автокод.

Языки высокого уровня или языки третьего поколения - 3GL имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы. Эти языки более удобны для человека.

Языки высокого уровня (3GL) делятся на:

• процедурные (алгоритмические) (Basic, Pascal, C и др.), которые предназначены для однозначного описания алгоритмов; для решения задачи процедурные языки требуют в той или иной форме явно записать процедуру ее решения;
• логические (Prolog, Lisp и др.), которые ориентированы не на разработку алгоритма решения задачи, а на систематическое и формализованное описание задачи с тем, чтобы решение следовало из составленного описания;
• объектно-ориентированные (Object Pascal, C++, Java и др.), в основе которых лежит понятие объекта, сочетающего в себе данные и действия над нами.Программа на объектно-ориентированном языке, решая некоторую задачу, по сути описывает часть мира, относящуюся к этой задаче. Описание действительности в форме системы взаимодействующих объектов естественнее, чем в форме взаимодействующих процедур.

эволюция языков программирования

История программирования показывает стремление, с одной стороны приблизится к этому идеалу, а, с другой стороны как можно больше автоматизировать процесс решения задач, чтобы программист не описывал во всех подробностях алгоритмы и действия. Идеальным случаем такой автоматизации будет полное отсутствие каких либо последовательностей действий - оператор будет вводить только условия задачи - все остальное, включая выбор метода решения, построение структур данных, создание алгоритмов будет выполнять сама система программирования. Попробуем представить наши рассуждения в виде диаграммы.

Рисунок 1 - Диаграмма уровня языков математической записи.

Как видно из диаграммы, языки программирования подчинены некоторой общей закономерности. Их уровень и степень декларативности плавно и взаимосвязано растет. Наиболее прогрессивными для прикладного высокоуровневого программирования являются, по-видимому языки, основывающиеся на функциональном и логическом подходах. (Не следует забывать, что в мире разработано много так называемых систем искусственного интеллекта - ИИ, которые не входят в рамки конкретной группы, но тоже оказывают несомненное влияние на эволюцию языков.)

Эволюция языков программирования представляет собой непрерывный процесс развития и изменения, направленный на улучшение способов создания программного обеспечения. Она охватывает различные аспекты, такие как синтаксис, функциональность, производительность, безопасность и т. д. Вот несколько ключевых моментов в истории эволюции языков программирования:

1. Машинные языки и ассемблеры:

   • В начале компьютерной эры программирование велось на машинных языках и ассемблерах, прямо связанных с архитектурой конкретного компьютера.

2. Высокоуровневые языки:

   • Появление высокоуровневых языков, таких как Fortran, COBOL, и LISP, упростило написание программ и сделало их более читаемыми и поддерживаемыми.

3. Структурное программирование:

   • В 1960-х годах структурное программирование предложило методологии для более организованного написания кода, включая использование блоков, циклов, и условных операторов.

4. Объектно-ориентированное программирование (ООП):

   • В 1970-х годах возникло ООП, что привело к созданию языков, таких как C++, который позволяет работать с объектами и классами, что улучшает структурирование кода.

5. Сценарные языки:

   • В 1990-х годах стали популярными сценарные языки, такие как Python и Ruby, которые предоставляют простой и выразительный синтаксис.

6. Функциональное программирование:

   • Функциональное программирование стало популярным в конце 20-го века, с появлением языков, таких как Haskell, Erlang, и Clojure.

7. Многозадачность и параллелизм:

   • С появлением многопроцессорных систем и распределенных вычислений стали актуальными языки с поддержкой параллелизма, такие как Go и Rust.

8. Искусственный интеллект и машинное обучение:

   • С развитием искусственного интеллекта и машинного обучения, стали востребованными языки, такие как Python, с богатым экосистемой для анализа данных и машинного обучения.

9. Контейнеризация и облака:

   • С развитием контейнеризации и облачных технологий появились языки, такие как Dockerfile для описания контейнеров и язык облачных сценариев, такой как Terraform.

Эволюция продолжается, и новые языки программирования появляются для соответствия современным требованиям разработки программного обеспечения.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• классификация языков программирования ,
• стили программирования , парадигмы программирования , выбор языка программирования ,